SYSTEM DERO: ROZWÓJ TECHNIK OPERACYJNEGO LECZENIA KRĘGOSŁUPA Andrzej Gusta, Dariusz Larysz, Ludwika Matwiejko 1 Nasze doświadczenia w leczeniu niestabilnych złamań kręgosłupa z użyciem systemu Dero Streszczenie. Wprowadzenie przeznasadowo-trzonowej stabilizacji stało się przełomem w leczeniu niestabilnych złamań kręgosłupa, mimo że sposób ten nie stanowi uniwersalnego rozwiązania, wymaga właściwie postawionych wskazań i nienagannej techniki operacyjnej. Celem naszej pracy jest omówienie trudności i powikłań po zastosowaniu stabilizatora Dero w leczeniu niestabilnych złamań kręgosupa. Stabilizacje przeznasadowo-trzonowe stosujemy od 1994 roku. Materiał stanowiło 19 wybranych chorych, u których przeanalizowaliśmy wskazania i przeciwwskazania do zabiegu i przyczyny niepowodzeń w leczeniu. Najczęstszą przyczyną niepewnej stabilizacji były błędy techniczne popełnione w czasie wykonywania zabiegu u 4 chorych, u 4 dalszych zagięciu uległy śruby wskazując na małą wytrzymałość materiału i u jednego chorego niepowodzenie było następstwem wybrania niewłaściwego rodzaju stabilizacji. Do klasycznych błędów zaliczyliśmy złe wprowadzenie śrub w kręgi. U 2 chorych zbyt brzeżnie i bocznie wprowadzone śruby uległy przemieszczeniu przy próbie pionizacji. U 2 śruby przemieściły się po wprowadzeniu ich tuż przy krążku międzykręgowym i w krążek. U kolejnych 4 osób przyczyną zmniejszonej stabilności zespolenia było odkształcenie się śrub (wygięcie) do którego doszło w czasie nastawiania przemieszczeń kręgów i odtwarzania krzywizny kręgosłupa. U jednego chorego przyczyną wyrwania się śrub było zrzeszotnienie kości powstałe w wyniku długotrwałego przebywania chorego w łóżku przed zabiegiem operacyjnym. Do błędów występujących w pierwszym okresie stosowania zespolenia należy zaliczyć również obniżenie stabilności śrub u chorego związane z wielokrotnym wprowadzaniem i zmienianiem ułożenia śruby w trzonie. Najkorzystniejsze wstępne wyniki uzyskano przy stabilizacji krótkoodcinkowej gdy jednocześnie stosowaliśmy lity przeszczep międzytrzonowy, jakkolwiek łączenie śrub na krótkim odcinku wymaga doświadczenia i może stanowić przeszkodę techniczną dla mniej doświadczonego operatora. Wprowadzenie przeznasadowo-trzonowej stabilizacji było przełomem w leczeniu niestabilnych złamań kręgosłupa, mimo że sposób ten nie stanowi uniwersalnego rozwiązania i wymaga właściwie postawionych wskazań. 1 Andrzej G u s t a, Dariusz L a r y s z, Ludwika M a t w i e j k o. Katedra i Klinika Ortopedii i Traumatologii PAM. Kierownik: Prof. dr hab. Andrzej G u s t a 151
152 A. Gusta, D. Larysz, L. Matwiejko Najnowsze doniesienia z literatury wskazują na coraz większy procent powikłań po zastosowaniu stabilizacji przeznasadowej szczególnie w niestabilnych złamaniach kręgów (3,4,5,7,10). Uszkodzenie kolumny przedniej i środkowej kręgosłupa przy osiowym osiowym obciążaniu przenosi cały nacisk wyżej leżącego odcinka na urządzenie użyte do zespolenia powodując nadmierne naprężenia w obrębie śrub i w obrębie kości stykającej się ze śrubami, stanowiąc zagrożenie stabilizacji (9,12). Celem naszej pracy jest omówienie trudności i powikłań leczenia niestabilnych złamań kręgosłupa stabilizatorem nasadowo-trzonowym stosowanym od 1994 roku. MATERIAŁ I METODA Materiał stanowiło 19 wybranych chorych ze złamaniem kręgosłupa w odcinku piersiowym lub piersiowo-lędźwiowym. U 14 chorych złamanie dotyczyło jednego kręgu, u 5 dwóch i więcej. Rozpoznanie ustalono w oparciu o zdjęcia kręgosłupa przeglądowe, u niektórych uzupełnione tomografią komputerową lub badaniem z użyciem rezonansu magnetycznego. Zabieg operacyjny: wprowadzenie śrub przeznasadowo do trzonów, połączenie prętami i łącznikami typu DERO u 9 osób wykonano bezpośrednio po urazie, u pozostałych później w zależności od czasu w jakim chory został skierowany do naszego ośrodka. Pionizację rozpoczynaliśmy w okresie 7-10 dni po zabiegu w zależności od stanu ogólnego chorego i po zabezpieczeniu kręgosłupa gorsetem ortopedycznym. Oceny wyniku leczenia dokonywaliśmy w oparciu o badanie kliniczne i radiologiczne. WYNIKI I OMÓWIENIE Przeprowadzone badania wykazały, że w naszym materiale najczęszczą przyczyną niepowodzenia były błędy techniczne przyspieszające destabilizację zespolenia. U 4 osób doszło do zagięcia śrub. Śruby u 2 osób uległy odkształceniu już w trakcie odtwarzania fizjologicznej krzywizny kręgosłupa i nastawiania przemieszczenia trzonu w trakcie odginania prętów (Ryc.1). Ryc.1. Już w czasie zabiegu, przy odginaniu prętów doszło do zagięcia śrub.
Nasze doświadczenia w leczeniu niestabilnych złamań kręgosłupa... 153 Operator zakładając konieczność dużej korekcji przemieszczenia wkręcił nietypowo śruby w trzon kręgu leżącego powyżej złamania. Mimo niekorzystnego obrazu rentgenowskiego (wtórna destabilizacja doprowadziła do nadwichnięcia) nie stwierdzono uszkodzenia stożka rdzenia. U pozostałych chorych śruby wygięły się w miejscu wprowadzenia w nasadę łuku dopiero w trakcie pionizacji. U jednego chorego przyczyną destabilizacji było mało precyzyjne, zbyt brzeżne i boczne wprowadzenie śrub w trzony. Naprężenia, które wystąpiły w czasie pionizacji spowodowały rozerwanie płytki granicznej. Do przemieszczenia śrub i zagięcia osi kręgosłupa doszło również u chorego, któremu śruby wprowadzono bez użycia monitora operacyjnego, wymagało to poprawienia i ponownego wprowadzenia wkrętów. Kilkakrotne nawiercenie trzonu nie zapewniło stabilnego zespolenia. Mimo stosowania unieruchomienia zewnętrznego doszło do destabilizacji zespolenia w drugim tygodniu pionizacji chorego. Przyczyną niepowodzenia leczenia 35- letniego chorego ze złamaniem kompresyjnym L 1 i jednostronnym złamaniem wyrostków stawowych L 2 i L 3 było zbyt odległe wprowadzenie śrub co uniemożliwiło korekcję krzywizny kręgosłupa a mimoosiowe naciski doprowadziły do zmęczeniowego uszkodzenia głowicy śruby i destabilizacji (ryc.2.). Ryc.2. Wprowadzenie śrub zbyt odległe od miejsca złamanego kręgu nie tylko nie pozwoliło na odtworzenie krzywizny kręgosłupa. W czasie pionizacji mimoosiowe naciski uszkodziły uchwyty śrub i doszło do wtórnej destabilizacji zespolenia. Złą kwalifikacją okazało się wykonanie wtórnej stabilizacji nasadowo-trzonowej u 28-letniej kobiety, pierwotnie leczonej również z zastosowaniem systemu DERO po złamaniu kompresyjnym trzonu Th 12. Chora długo przebywała w pozycji leżącej, a jednocześnie objawy kliniczne i laboratoryjne wskazywały na łagodnie przebiegającą infekcję w miejscu przeprowadzonego zabiegu. W czasie usuwania pierwotnego zespolenia pobrany materiał do badania bakteriologicznego okazał się jałowy. Wtórnie wprowadzono śruby w trzony pierwotnie nieuszkodzonych kręgów tuż powyżej i poniżej złamanego kręgu. Mimo poprawnie wykonanego zabiegu śruby uległy obluzowaniu po 4 tygodniach od zabiegu w czasie intensywnego usprawniania. Jednocześnie powróciły objawy zakażenia ze wzrostem liczby leukocytów i nasileniem się szybkości opadania krwinek. Przyczyną uszkodzenia
154 A. Gusta, D. Larysz, L. Matwiejko zespolenia było odwapnienie i zrzeszotnienie kręgosłupa wynikające z długotrwałego leżenia i podostrego zakażenia. Najlepsze wyniki uzyskaliśmy, gdy śruby zostały wprowadzone w trzony powyżej i poniżej złamanego kręgu, a zgnieciony trzon odtworzono przeszczepem kostnym (Ryc.3.). Ryc.3. Odtworzenie kolumny środkowej kręgosłupa po odbarczeniu rdzenia i wbiciu pomiędzy trzony przeszczepu kostnego zapewniło stabilność zespolenia mimo użycia zbyt krótkich śrub. DYSKUSJA Biomechaniczna wartość zespolenia przeznasadowo-trzonowego kręgosłupa jest zależna od możliwości odtworzenia przedniej i środkowej kolumny kręgosłupa. W leczeniu niestabilnych, zgnieceniowych złamań trzonu kręgowego użycie stabilizatora działającego na zasadzie tylnej stabilizacji poprzez śruby wprowadzone w trzony powoduje przeniesienie olbrzymich nacisków na bliższe odcinki śrub, zwykle w przestrzeni między uchwytem śruby i nasadą łuku lub w obrębie połączenia śruby i stabilizatora (1, 2, 4, 8, 9, 12). Działanie mimoosiowych nacisków prowadzi do zagięcia śrub, złamania zmęczeniowego metalu, martwicy kości gąbczastej szczególnie w obrębie nadmiernego nacisku śrub w kręgu leżącym powyżej złamania, rozerwania blaszek granicznych i destabilizacji zespolenia (Ryc.4). Czynnikami usposabiającymi są: nieprawidłowe wprowadzenia śrub zbyt blisko płytki granicznej, szczególnie w trzonie kręgu leżącego powyżej złamania (6). Te spostrzeżenia potwierdziły się w naszych obserwacjach. Sztywność układu można uzyskać stosując dobre podparcie międzytrzonowe przez zastosowanie litego przeszczepu kostnego. W tym rodzaju zespolenia uzyskuje się stabilność objętego zespoleniem odcinka i usztywnienie międzytrzonowe. Wtórne następstwa wyłączenia aktonów ruchowych po odcinkowym
Nasze doświadczenia w leczeniu niestabilnych złamań kręgosłupa... 155 usztywnieniu kręgosłupa mogą ujawnić się w okresie późniejszym uszkodzeniami sąsiednich nadmiernie przeciążonych krążków (1, 7). Zakażenia śródoperacyjne po zastosowaniu stabilizatorów kręgosłupa występują średnio u około 6% operowanych. Częściej stwierdzaliśmy zakażenia wczesne (13). Jest to trudny problem leczniczy, ponieważ każda kolejna forma stabilizacji jest narażona na powikłanie. WNIOSKI 1. Zastosowanie stabilizatorów kręgosłupa nasadowo-trzonowych, w tym stabilizatora DERO, w leczeniu niestabilnych złamań kręgosłupa wymaga pełnych wskazań i nienagannej techniki operacyjnej zakładając mimoosiowość naprężeń działających na stabilizator. 2. Najmniej korzystne wyniki uzyskaliśmy, pomijając błędy techniczne, gdy śruby wprowadzono w odległe od miejsca złamania trzony i u chorych z odwapnieniem i osteoporotycznymi zmianami w kręgach. Piśmiennictwo 1. Avta Y., Kumano K., Hirabayashi S.: Postfusion instability at the adjacent segments after rigid pedicle screw fixation Ryc.4. Opis w tekście. for degenerative lumbar spinal disorders. J Spinal Disorders 1995; 8: 464 473. 2. Brantigan J.W., Steffe A.D.: A carbon fiber implant to aid interbody lumbar fusion. Spine 1993; 18: 2106 2117. 3. Carl A.L., Tromanhauser S.G., Roger D.J.: Pedicl screw instrumentation for thoracolumbar burst fractures and fracturedislocations. Spine 1992; 17, /Suppl./, 317 324. 4. Cottle W., Budney D., Moreau M., Raso J., Greenhill B.: A transpediculary implanted anterior spinal support. J. Spinal Disorders 1995; 6: 479 485. 5. Daniaux H., Seykora P., Genelin A., Lang T., Kathrein A.: Application of posterior plating and modifications in thoracolumbar spine injuries. Spine 1991; 16 /Suppl.3./, 125 133. 6. De Pereti F., Hovorka J., Fabian P., Argenson C.: New possibilities in L2-L5
156 A. Gusta, D. Larysz, L. Matwiejko lumbar arthrodesis using a lateral retroperineal approch assisted by laparoscopy: preliminary results. Eur Spine J. 1996; 5: 210 216. 7. Ebraheim N.A., Xu R., Ahmad M., Yeasting R.A.: Projection of the thoracic pedicle and its morphometric analysis. Spine 1997; 22: 233 238. 8. Hirose T., Sano S., Kimura M., Terashima Y., Higano M., Tsubata H.: Retrospective study of reinstrumentation extended to the previons lumbar fusion and short-term results of the salvage operation. Orthop. Inter. Edit. 1996; 4: 260 266. 9. McKinley T.O., McLain R.F., Yerby S.A., Sarigul-Klijn N., Smith T.S.: The effect of pedicle morphometry on pedicle screw loading. Spine 1997; 22: 246 252. 10. McLain R.F., Sparling E., Benson D.R.: Early failure of short-segment pedicle instrumentation for thoracolumbar fractures. J. Bone Joint Surg. /Am/ 1993; 75-A: 162 167. 11. Rohlmann A., Bergmann G., Graichen F., Mayer H.M.: Telemeterized load measurement using instrumented spinal internal fixators in a patient with degenerative instability. Spine 1995; 20: 2683 2689. 12. Tullberg T., Brandt B., Rydberg J., Fritzell P.: Fusion rate after posterior lumbar interbody fusion with carbon fiber implant: 1-year follow-up of 51 patients. Eur Spine J. 1996; 5: 178 182. 13. Wimmer C., Gluch H.: Mangement of postoperative wound infection in posterior spinal fusion with instrumentation. J. Spinal Disorders 1996; 9: 505 508.